Введение к работе
Актуальность исследований. Осадочные отложения рифея-венда-нижнего кембрия могут быть значительным источником пополнения мировых и российских запасов нефти, газа и газового конденсата. Промышленная нефтегазоносность этих отложений доказана в ряде регионов планеты. Наиболее хорошо изучена их нефтегазоносность на территории Сибирской платформы, в пределах которой выделена Лено-Тунгусская нефтегазоносная провинция (НГП) и открыто свыше 30 месторождений углеводородов (УВ). Подготовка значительных промышленных запасов нефти, газа и газового конденсата, приуроченных к древнейшим отложениям планеты, является приоритетом России и представляет большой научный и практический интерес.
В данное время в Лено-Тунгусской НГП подготовлены и утверждены запасы УВ, позволяющие приступить к созданию в Восточной Сибири новой нефтегазодобывающей базы России. Дальнейшее повышение перспектив создания базы нефтегазодобычи в Восточной Сибири может быть достигнуто открытием здесь крупных месторождений с благоприятным составом УВ и высокой производительностью скважин. Открытия эти возможны, так как изученность территории низкая, а разведанные запасы составляют около 3.6 % от суммарных начальных потенциальных ресурсов. Большая стоимость геологоразведочных работ на нефть и газ в условиях Восточной Сибири обуславливает требования к высокой их эффективности.
Нефтегазоносные отложения Лено-Тунгусской НГП характеризуются широким диапазоном изменения пластовых давлений, от аномально низких до аномально высоких. Необходимо выявить механизм формирования этих аномалий и оценить их влияние на перспективы нефтегазоносности.
Залежи УВ, как правило, двухфазные, нефтегазоконденсатные или газоконденсатно-нефтяные. Давления насыщения нефти газом и начала конденсации жидких УВ из газа близки к пластовым давлениям. Свободные и растворенные газы содержат в промышленных концентрациях этан, пропан, бутаны и пентан+высшие, т.е. являются сырьем для химической промышленности. Это обуславливает необходимость обобщения результатов исследований свойств и состава пластовых УВ систем, с тем чтобы определить их значения для отдельных месторождений и выявить закономерности распределения этих показателей в пределах региона.
Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов, в большинстве случаев, низкие. Особенности разреза осадочных отложений обуславливают вскрытие продуктивных пластов на соленасьпценных растворах плотностью свыше 1.2 г/см , что зачастую приводит к поглощениям промывочной жидкости при их вскрытии, осложнениям при последующем освоении скважин и попытках достижения потенциального дебита. Поэтому необходимо создавать методики освоения скважин с последующим достижением их потенциальной производительности. Особо важно при этом иметь возможность прогнозировать дебит скважин по данным промысловой геофизики, исследований керна и гидродинамических исследований скважин.
Цель работы:
Повышение эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ в Лено-Тунгусской НГП на основе прогноза свойств и состава пластовых УВ и продуктивности месторождений. Основные задачи исследования.
-
Определить закономерности изменения состава и свойств пластовых У В систем в пределах южной части Лено-Тунгусской НГП.
-
Получить уравнения связи свойств пластовых нефтей и газоконденсатных систем, концентраций отдельных их компонентов с современными термобарическими условиями месторождений региона.
-
Спрогнозировать распространение аномально низких пластовых давлений в терриген-ных продуктивных отложениях региона.
-
Разработать методики запуска, освоения и прогноза продуктивности скважин, адаптированные к условиям региона.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем. Впервые для данного региона'обобщены результаты изучения свойств и состава пластовых УВ систем месторождений региона, в результате доказана тесная связь свойств и состава пластовых нефтей и свободных газов месторождений южной части Лено-Тунгусской НГП, приуроченных к древнейшим на планете осадочным отложениям ри-фея-венда-нижнего кембрия, с современными термобарическими условиями. Установлены закономерности изменений свойств и состава пластовых УВ систем в пределах указанной территории. Доказано влияние мощной толщи миоголетнемерзлых пород на давление и температуру в залежах северной части Непско-Ботуобинской НГО и, связанное с этим, изменение свойств и состава пластовых УВ в залежах этого региона.
Тесные связи свойств и состава пластовых УВ с современными термобарическими условиями свидетельствуют об общности процессов нефтегазообразования, формирования и существования залежей в южной части Лено-Тунгусской НГП.
Разработаны методы прогноза продуктивности скважин месторождений региона по данным ГИС.
Основные защищаемые положення.
-
Обнаружена тесная связь изменений свойств пластовых УВ систем месторождений южной части Лено-Тунгусской НГП и концентраций в них отдельных компонентов с современными пластовыми давлениями и температурами.
-
Доказано значительное влияние на современные свойства и состав пластовых УВ систем месторождений южной части Лено-Тунгусской НГП мощных толщ многолетней мерзлоты возникшей во время четвертичного оледенения.
-
Установлено отсутствие отрицательного влияния в большинстве случаев вскрытия терригенных отложений с применением соленасыщенных растворов на продуктивность скважин.
4 Выполнен прогноз продуктивности скважин и выделение наиболее проницаемых
пропластков в продуктивной толще месторождений региона на основе комплекса
ГИС, керна и гидродинамических исследований. *
Практическая значимость. Практическая ценность исследований заключается в повышении эффективности геологоразведочных работ в пределах Лено-Тунгусской НГП по следующим направлениям:
-
Обобщение результатов исследований свойств и состава пластовых систем позволяет уточнить прогнозные ресурсы углеводородов в целом и обосновать прогнозные концентрации отдельных компонентов (этан, пропан, бутаны и С5+„).
-
По результатам изучения свойств и состава пластовых нефтей и свободных газов, автором подготовлены соответствующие разделы в отчеты по подсчету запасов, утвержденные ГКЗ, для Братского, Верхнечонского, Дулисьминского, Иреляхского, центральной части Ковыктинского, Собинского, Среднеботуобинского, Талаканского, Тас-Юряхского и Ярактинского месторождений.
-
Определение границ распространения аномально низких пластовых давлений позволило уточнить прогнозные ресурсы УВ Непско-Ботуобинской НГО.
-
Знание свойств пластовых УВ позволяет повысить качество гидродинамических исследований скважин и достоверность результатов их интерпретации.
5. Анализ свойств пластовых нефтей и методов освоения скважин позволил автору раз
работать и внедрить методику освоения нефтенасыщенных пластов в условиях ано
мально низких давлений и температур месторождений северо-восточной части Не
пско-Ботуобинской НГО. В результате получены устойчивые фонтанные притоки
нефти из терригенных отложений северо-востока Непско-Ботуобинской НГО.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены в г. Иркутске на регио
нальных и всесоюзных конференциях 1979, 1982, 1986, 1989 г.г., на всесоюзном сове
щании в г. Тюмени в 1978 г., ряде совещаний, проводимых научно техническим горным
обществом в г.г. Красноярске и Якутске. Опубликованы тезисы доклада в трудах 27 ме
ждународного геологического конгресса 1984 г. в г. Москве. Наиболее значимые из
опубликованных работ приведены в конце автореферата.
Личный вклад диссертанта в исследования, выполненные в соавторстве, заключался в постановке задач, разработке методов их решения и обобщении полученных результатов. Автор являлся научным руководителем или ответственным исполнителем всех работ Министерства геологии СССР по изучению свойств и состава пластовых нефтей и газоконденсатов Восточной Сибири с 1975 по 1993 г. г., а также ряда тематических работ по совершенствованию методов испытаний скважин на разведочных площадях региона.
В работе использованы результаты исследований проб пластовых нефтей и газокон-денсатных систем более 150 скважин месторождений региона, основная часть которых была изучена под руководством автора. Публикации. По теме диссертации автором опубликованы 34 печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 175 страниц машинописного текста, 62 рисунка и 42 таблицы, список литературы 284 наименования.
При подготовке работы учтены критические замечания и пожелания докторов геол.-мин. наук А.С. Анциферова, В.Н. Воробьева, В.Ф. Горбачева, В.В. Самсонова. В.И Старосельского, В.М Мурадяна, докторов технических наук В.В. Ломтадзе, В.К. Федорцо-ва, кандидата геол.-мин. наук Пресновой, кандидатов технических наук B.C. Богданова, В.В. Казанского и других коллег, которым автор выражает благодарность.
Автор благодарит генерального директора ОАО Компания «РУСИА Петролеум» В.А. Казакова за содействие при подготовке данной работы.